邵昌盛,馮永來,謝 濤,戴 偉,李大虎
(1.四川省核工業(yè)地質(zhì)局 二八二大隊(duì),四川 德陽618000;2.核工業(yè)西藏地質(zhì)調(diào)查院,成都610081;3.四川省地震局 工程地震研究院,成都610041)
西藏某銅多金屬礦區(qū)先前的區(qū)域物探資料有小比例尺的區(qū)域航磁和區(qū)域重力測量,同時(shí)地面物探工作也只開展過1∶10 000的激電中梯測量,物探工作精度和程度都比較低。為了提高工作程度,在研究區(qū)查找在空間上或成因上與成礦有關(guān)的地層、構(gòu)造、巖漿巖、蝕變巖石、礦化帶等控礦因素,在礦區(qū)開展面積為8.3km2的地面高精度磁測。利用高精度磁測這一經(jīng)濟(jì)、快速、有效的物探方法,通過分析磁異常及地質(zhì)等特征,解釋引起磁異常的地質(zhì)原因[1-3],推斷礦(化)體、構(gòu)造、巖體的空間賦存情況[4-6],為地面高精度磁測尋找弱磁性礦產(chǎn)、解決斷裂構(gòu)造問題和識別巖體積累經(jīng)驗(yàn)。
研究區(qū)出露的地層主要為古近系古新統(tǒng)典中組(E1d)、始新統(tǒng)年波組(E2n)和第四系(Q)。
礦區(qū)銅多金屬礦體主要分布于典中組下段(E1d1)。典中組下段第一亞段(E1d1-1)是主要的含礦巖性段,第二亞段(E1d1-2)是次要的含礦巖性段(圖1)。
花崗斑巖脈十分發(fā)育,共分布有數(shù)十個(gè)花崗斑巖脈,一般呈透鏡狀、脈狀、長條狀分布。以F3為界,F(xiàn)3以西大致呈南西向展布,走向大致為323°~345°,切割了地層;F3以東大致呈北北東向展布,切割了地層和層狀礦體。另一花崗斑巖脈位于重點(diǎn)勘查區(qū)東部,巖性主要為灰白色黑云母二長花崗斑巖,切穿了層狀矽卡巖礦體。接觸面附近普遍見弱矽卡巖化,局部地段見銅礦化,推測該巖脈對礦體有改造富集作用。
研究區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于岡底斯-念青唐古拉板塊的岡底斯陸緣火山-巖漿弧東部。所在的大地構(gòu)造位置控制著成礦作用的時(shí)空演變。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育。湯巴強(qiáng)曲以東斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,以北北東向和近東西向斷裂為主,北北東向?yàn)橐唤M雁列式排列的張性斷層,控制鉛、鋅礦化點(diǎn)的產(chǎn)出;近東西向斷裂發(fā)育于重點(diǎn)勘查區(qū)礦區(qū)中部,為多次活動的逆斷層,對成礦起控制作用。
控礦構(gòu)造主要是由典中組構(gòu)成的背斜。背斜近軸部為F22斷裂,該斷裂貫穿整個(gè)重點(diǎn)勘查區(qū),多期次活動,為礦區(qū)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造。受背斜形成的擠壓作用的影響,在凝灰?guī)r與地層之間形成層間滑動帶,為礦區(qū)主要的容礦構(gòu)造。背斜核部凝灰?guī)r中張性節(jié)理、裂隙十分發(fā)育,為熱液滲透、流動提供了良好的通道。以南北向?yàn)橹鞯臄嗔押土严妒谴我娜莸V構(gòu)造。
地球物理特征是衡量一個(gè)地區(qū)是否具備地球物理勘查前提的重要標(biāo)志,參數(shù)測定的準(zhǔn)確與否,直接影響到對異常的解釋和定性判斷[7,8]。因此,利用野外巖石磁化率儀(KT-6)測定了礦區(qū)巖(礦)石磁化率參數(shù)(表1)。
從表1中可看出,本區(qū)不同類型巖石的磁性差異很大,磁化率(к)變化范圍最大的是含磁鐵礦矽卡巖,其次是灰黑色蝕變含磁鐵礦矽卡巖,然后是青灰色火山角礫巖、黃鐵礦化蝕變巖、硅化蝕變巖、碳質(zhì)板巖、礦化矽卡巖、蝕變凝灰?guī)r和安山巖。從磁化率平均值來看,灰黑色蝕變含磁鐵礦矽卡巖最大,含磁鐵礦矽卡巖其次,接下來就是青灰色火山角礫巖、黃鐵礦化蝕變巖、硅化蝕變巖、蝕變凝灰?guī)r、礦化矽卡巖、花崗巖和安山巖:說明礦區(qū)各種巖(礦)石之間存在著磁性差異。
圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Schematic geological map of the deposit
表1 巖(礦)石磁化率測量結(jié)果Table 1 The measured results of the magnetic susceptibility for the rock samples
圖2是地面磁測ΔT異常等值線平面圖,根據(jù)地面磁測ΔT異常分布特征,將磁異常區(qū)分成5個(gè)區(qū)域,依次編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。
從ΔT等值線圖看,大體呈現(xiàn)北低-中間高-南低的格局,正負(fù)異常的梯度帶分布在測區(qū)的中部。Ⅰ區(qū)的異常呈明顯的正負(fù)異常伴生,正異常的幅值較低,為200~600nT,規(guī)模較大;ΔT異常等值線從北向南呈現(xiàn)低-高-低格局,異常為長軸狀,長軸方向?yàn)楸蔽鳎蠔|向,長約1km,短軸長約0.4km。Ⅱ區(qū)的磁異??傮w分布也是從北向南呈現(xiàn)低-高-低格局,但該區(qū)的低緩的正異常較為零散。Ⅲ區(qū)幾乎是大面積的正異常,由南向北,正異常幅值逐漸增高,在東北角形成一個(gè)正異常相對高值中心,異常幅值在200~300nT,在東邊尚未形成封閉的正異常,有向東邊延伸的趨勢,東西向?qū)挾燃s為300m,南北向長度約為600m。Ⅳ區(qū)總體上是大面積的負(fù)異常,在靠近梯度帶的附近有局部的正異常,該正異常長軸方向近東西向,長約400m,寬約50~100m。Ⅴ區(qū)也基本上是大面積的負(fù)異常,在該區(qū)域的西北和東北部分有一些不連續(xù)的幅值較低的正異常。
異常M-1位于Ⅰ區(qū)的北部中段,ΔT異常峰值為200~600nT,出現(xiàn)在CX16—CX20線南段的北部。異常形狀為不規(guī)則的長橢圓狀,橢圓長軸方向?yàn)楸睎|-南西向,方向角約為120°,異常長軸約為1km,短軸方向異常寬度為0.3~0.4 km,從右到左異常逐漸變窄。
異常M-2位于Ⅱ區(qū)的北部,ΔT異常峰值為100~250nT,異常形狀為不規(guī)則的長橢圓狀,橢圓長軸方向?yàn)楸睎|-南西向,方向角約為120°,長軸約為700m,短軸方向異常寬度為200~400m。
異常M-3位于Ⅲ區(qū)的中部,ΔT異常較低緩,幅值為200~300nT,異常形狀為近等軸狀,南北方向?qū)捈s300m,東西方向?qū)捈s200m。
異常M-4位于Ⅳ區(qū)的中部,ΔT異常幅值為150~1 000nT,異常形狀為近等軸狀,南北方向?qū)捈s300m,東西方向?qū)捈s200m,磁異常等值線密集,磁異常梯度大。
異常M-5位于Ⅴ區(qū)的西北部,ΔT異常幅值為100~250nT,由東、中、西3個(gè)部分構(gòu)成。西異常有明顯正負(fù)異常伴生,形成磁異常梯度,形狀為近長軸狀,長軸近300m,短軸100~200m;中異常形狀為長軸狀,長軸近300m,短軸100~150 m;東異常走向北東-南西向,長度約700m,正負(fù)磁異常呈串珠狀平行分布在零等值線兩側(cè)。
根據(jù)磁異常的分布特征,推斷有5個(gè)斷裂構(gòu)造破碎帶:F1、F2、F3、F4、F5(圖2)。F1在南北正負(fù)異常的過渡帶上,橫穿測區(qū)的中部。F2為Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的分界線,近南北向,異常特征為正、負(fù)異常構(gòu)成的串珠狀異常,磁異常特征發(fā)生變化,符合構(gòu)造破碎帶的磁異常特征,在此位置推斷為近南北向的斷層破碎帶。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ區(qū)之間存在北東-南西走向的磁異常變化過渡區(qū),推斷在此位置有北東-南西向構(gòu)造斷層破碎帶F3。在Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間的磁異常存在一“Z”形扭曲,這種特征表明在Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的磁異常分布之間有一錯(cuò)動,推斷Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間存在一斷層F4。對于Ⅴ區(qū)北緣的幾個(gè)獨(dú)立的有負(fù)異常伴生的磁異常在空間上有一定延續(xù)性,暫推斷為斷裂構(gòu)造F5。
圖2 高精度磁測ΔT等值圖Fig.2 TheΔTcontour map of the high-precision magnetic measurement
Ⅰ區(qū)的磁異常M-1規(guī)模較大,異常形態(tài)比較低緩,是較大的有相對高磁的巖體或地質(zhì)體所引起,可能是多期巖漿活動造成的。在Ⅱ區(qū)的西南角有一些規(guī)模不大的正異常,在正異常的周圍出現(xiàn)局部負(fù)異常,該磁異常特征說明是由若干零星分布的有一定相對高磁巖體或地質(zhì)體引起的,結(jié)合地質(zhì)資料分析,推斷該區(qū)的磁異常是由局部的安山巖、玄武巖體所產(chǎn)生。Ⅲ區(qū)的磁異常M-3在南北方向上已經(jīng)封閉,也有一定規(guī)模,異常也比較低緩,結(jié)合地質(zhì)資料推斷是由一定規(guī)模的安山巖體所引起。Ⅳ區(qū)是大面積的負(fù)異常,推斷該區(qū)的巖石由于受擠壓力比較強(qiáng),巖石嚴(yán)重破碎,也有一定程度的風(fēng)化,在該區(qū)存在大規(guī)模比較完整的具有一定強(qiáng)度磁性的巖漿巖體的可能性較小。
M-2異常位于Ⅱ區(qū)的北部,ΔT異常峰值為100~250nT,異常形狀為不規(guī)則的長橢圓狀,橢圓長軸方向?yàn)楸睎|-南西向,方向角約為120°,異常長軸約為700m,短軸方向異常寬度為200~400m。M-2異常在由高精度磁測推斷的F1南緣,磁異常比較零散,同時(shí)有局部的負(fù)異常伴生。從地質(zhì)資料看,在M-2異常區(qū)地表發(fā)現(xiàn)若干鉛鋅礦化點(diǎn)、鉛鋅礦點(diǎn)、金礦化點(diǎn)、金礦點(diǎn),這些礦(化)點(diǎn)幾乎都產(chǎn)于高精度磁測推斷的斷裂構(gòu)造F1南緣、斷裂構(gòu)造F2的西邊,即兩條斷層的復(fù)合部位,呈近東西向的條帶狀展布,也是成礦的有利部位,因此推斷在此區(qū)產(chǎn)出的多金屬礦主要應(yīng)該是由高精度磁測推斷的F1斷層控制的,該區(qū)域應(yīng)作為鉛、鋅、金多金屬礦勘探的重點(diǎn)工作區(qū)。
M-4異常形狀為不規(guī)則的長橢圓狀正異常,有負(fù)異常伴生。橢圓長軸方向?yàn)楸睎|-南西向,方向角約為120°,異常長軸約為400m,短軸方向異常寬度變化在50~170m,從左到右異常逐漸變窄。對資料進(jìn)行分析,M-4異常位于背斜近軸部,為F22斷裂的南緣,該斷裂多期次活動,為礦區(qū)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造。受背斜形成的擠壓作用的影響,在凝灰?guī)r地層之間形成的層間滑動帶,為礦區(qū)主要的容礦構(gòu)造。背斜核部凝灰?guī)r張性節(jié)理、裂隙十分發(fā)育,為熱液滲透、流動提供了良好的通道,以南北向?yàn)橹鞯臄嗔押土严?,為次要的容礦構(gòu)造。同時(shí),磁鐵礦、鏡鐵礦發(fā)育的地段,銅礦化較好,銅含量較高。在M-4異常區(qū)地表能見到發(fā)育較好的磁鐵礦、鏡鐵礦,同時(shí)在該區(qū)域能見到孔雀石、藍(lán)銅礦、黃銅礦、斑銅礦,M-4異常區(qū)與Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號銅礦體(圖1)對應(yīng)較好,因此將磁異常結(jié)合地質(zhì)資料綜合進(jìn)行分析,推斷M-4異常是由磁鐵礦和含銅多金屬礦化矽卡巖的綜合所引起。
在對獲得的地面高精度磁測資料進(jìn)行正確有效的處理和推斷解釋的基礎(chǔ)上,將ΔT異常分成5個(gè)區(qū)域,對比研究各區(qū)磁異常特征獲得如下結(jié)論。
a.根據(jù)地面高精度磁測成果分析,在5個(gè)磁異常中,可能存在2個(gè)成礦環(huán)境和條件相似的區(qū)域,即M-2和M-4。這2個(gè)區(qū)域都位于斷裂構(gòu)造帶,也是成礦的有利部位。對于M-4區(qū)域已有鉆探工程控制,有幾層銅鉛鋅工業(yè)礦體。對于M-2區(qū)域有望在鉛、鋅、金等多金屬礦種上取得突破。
b.根據(jù)“從已知到未知”的地球物理異常的推斷解釋原則,對礦區(qū)內(nèi)礦(化)體露頭的磁異常點(diǎn),研究其ΔT異常特點(diǎn),找出未知區(qū)與這些已知區(qū)域的ΔT異常特點(diǎn)相似、相近的區(qū)域,就有可能找到類似的礦(化)體。
c.本文通過地面高精度磁測在斷裂構(gòu)造的解譯判斷、巖體的識別方面取得了較好的效果。
d.本文使用地面高精度磁測方法確定了銅礦的分布區(qū)域與位置,與地質(zhì)情況對應(yīng)較好,并且經(jīng)鉆探驗(yàn)證見礦,說明高精度磁測方法間接找銅礦具有良好效果。
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